無極繩絞車在煤礦中的實際應用與改進

王鴻志 厚明華 張景龍

摘要： 鐵法能源公司原有生產(chǎn)礦井采區(qū)輔助運輸為多臺小絞車接力運輸，近幾年無極繩絞車在公司進行了推廣應用，通過對應用中存在掉道、制動、尾輪固定、鋼絲繩過道岔等的技術(shù)問題分析，找到了解決方案，使無極繩絞車在煤礦輔助運輸中得到了推廣使用。

Abstract： Tiefa Energy's original production of mine mining area auxiliary transportation is the relay transportation of multiple small winches. In recent years， the endless rope winch has been popularized and applied in the company. Based on the analysis of the technical problems of wire rope crossing switch， the solution is found， which makes the endless rope winch widely used in the auxiliary transportation of coal mine.

關鍵詞： 無極繩絞車；應用；改進

Key words： endless rope winch；application；improvement

中圖分類號：TD53；TD82 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）19-0113-02

0 引言

鐵法能源公司各生產(chǎn)礦井原主要輔助運輸方式為：大巷采用蓄電池機車運輸，采區(qū)上下山和材料運輸巷、工作面順槽分別采用提升絞車、調(diào)度絞車、回柱絞車等設備運輸。公司輔助運輸尤其是采區(qū)上下山和材料運輸巷、工作面順槽分別采用了大量的調(diào)度絞車、回柱絞車來對復雜巷道內(nèi)的物料進行分段接力運輸。七礦調(diào)度絞車、回柱絞車共占用700余臺。

原有的輔助運輸?shù)穆浜蟊憩F(xiàn)為系統(tǒng)復雜、環(huán)節(jié)多、維護量大，多區(qū)段接力運輸、連續(xù)性差、運輸效率低、用工多、管理難度大、安全狀況差、工人體力消耗大，嚴重影響勞動效率的提高和企業(yè)經(jīng)濟技術(shù)指標的改善，與礦井現(xiàn)代化建設形成了強烈的反差。

1 無極繩絞車的研究與應用

為了解決上述問題，公司技術(shù)人員研究了國內(nèi)應用比較成熟的煤礦井下連續(xù)輔助運輸設備，如單軌吊車、齒軌卡軌車、無極繩絞車、無軌膠輪車，它們各有優(yōu)缺點。經(jīng)過技術(shù)人員的對比研究，針對鐵法能源公司復雜的井巷條件、設備技術(shù)特點、安裝使用條件、經(jīng)濟效益分析，確定了以無極繩絞車為主、其他形式為輔的連續(xù)運輸方案。

1.1 無極繩絞車的研究

無極繩絞車是借助環(huán)形鋼絲繩與驅(qū)動滾筒之間的摩擦力實現(xiàn)拉運車輛。梭車用來牽引礦車、平板車、材料車和人車等車列，并有固定鋼絲繩和儲存鋼絲繩等功能。梭車前后兩端是碰頭，可實現(xiàn)頂車或拉車兩種運輸方式。

1.1.1 連續(xù)運輸車具有如下特點

操作簡單，可靠性高。適應性強，用途廣。布置靈活。系統(tǒng)配置方便。

可實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎運輸。梭車儲繩量大，運行費用低。安全高效，經(jīng)濟實用。安裝簡單等特點。

1.1.2 無極繩絞車組成

無極繩絞車由絞車、張緊裝置、梭車、主副壓繩輪、尾輪組成。

1.2 無極繩絞車的應用

根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗，無極繩絞車系統(tǒng)基本上可以解決整個礦井的連續(xù)運輸機械化問題。因為它需用的巷道條件與公司原有的軌道系統(tǒng)相同，現(xiàn)有軌道、車輛無需改造。鐵法能源公司原有各礦井巷道條件均能應用無極繩絞車。公司在2013年開始大量引進和使用無極繩絞車。

2 無極繩絞車的改進

鐵法能源公司在近兩年安裝使用連續(xù)運輸車過程中，總結(jié)了大量的使用維護經(jīng)驗，并在使用過程中進行了多項技術(shù)改造，解決了無極繩絞車在使用中存在的問題，實現(xiàn)了無極繩絞車在各種復雜巷道內(nèi)連續(xù)運輸物料、矸石、綜采支架等。

2.1 無極繩絞車尾車應用技術(shù)改造

在無極繩絞車使用中，發(fā)現(xiàn)由于巷道坡度起伏，拉運物料時由于車輛上下坡，車與車之間的連接裝置時松時緊，造成車輛之間的碰撞，有時造成車輛掉道，尤其在拉運長料車時，經(jīng)過起伏巷道時，用繩扣時易兜輪，掉道，使用硬連接雖然可以解決直線段掉道問題，但經(jīng)過彎道段時，由于長料車之間連接裝置柔性較差，長料車經(jīng)常被支掉道，影響正常運輸。空重車串接在一起或輕重車串接在一起拉運時，在起伏段也容易掉道。

為解決掉道問題，技術(shù)人員考慮如果可以使車輛之間的連接裝置始終處于張緊狀態(tài)，就可以防止在起伏巷道內(nèi)的車輛之間的碰撞，這樣就開始研制給無極繩絞車加裝尾車。

尾車研制成功后，在拉運物料時，先按原拉運方式組列，后在列車尾端把尾車與尾端車輛鏈接，再把尾車上的卡繩器卡在主繩上，讓尾車與列車同步運行，達到防止車輛掉道的目的。

2.2 無極繩絞車鋼絲繩布置方式改造

開始引進無極繩絞車在鋼絲繩布置上是主繩、副繩都在軌道內(nèi)運行，這樣布置雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，兩根鋼絲繩都布置在軌道內(nèi)，造車軌道內(nèi)布置的托、壓繩輪過多，兩繩之間互相干涉，經(jīng)常造成鋼絲繩跳槽，副繩、繩輪與車輛刮卡等現(xiàn)象發(fā)生，給運輸安全帶來隱患，經(jīng)技術(shù)人員與現(xiàn)場人員共同研究，決定把副繩布置到軌道外側(cè)，使主副繩分開，如圖3、圖4。

經(jīng)改造后，沒有發(fā)現(xiàn)鋼絲繩跳槽現(xiàn)象，和副繩、繩輪與車輛刮卡現(xiàn)象，而且有的礦進一步進行了改造，把鋼絲繩通過繩輪布置到巷道幫，更便于車輛運行和人員行走。

2.3 無極繩絞車尾輪固定方式改造

無極繩絞車在引進之初，尾輪固定按照廠家給定設計打基礎固定或打錨桿固定，這對于固定機尾來說，可以實現(xiàn)，但對于采煤、掘進工作面。連續(xù)運輸車尾輪需要隨著工作面的推進經(jīng)常移動，實現(xiàn)連續(xù)運輸車功能的最大化。這樣技術(shù)人員，研制了移動式連續(xù)運輸車機尾固定裝置。如圖：采用整體30mm厚鋼板作為底座，把尾輪固定在上面，使用兩根液壓缸支撐在頂板上。

移動式無極繩絞車機尾固定裝置的研制成功，解決了采煤、掘進使用無極繩絞車尾輪固定問題。提高了機尾移動效率，降低了成本。深受現(xiàn)場工人歡迎。

2.4 無極繩絞車專用道岔技術(shù)改造

無極繩絞車在使用之初，鋼絲繩通過道岔彎軌處時，采用軌道割豁口的辦法，使鋼絲繩通過道岔，防止車輛壓傷鋼絲繩，但在使用過程中，由于鋼絲繩中心線有一定的變化量，使鋼絲繩常常不能與豁口對應，造成車輛擠壓鋼絲繩，或者鋼絲繩刮卡軌道，給無極繩絞車的運行帶來隱患，后經(jīng)技術(shù)人員摸索，首先是把道岔彎軌采用活動式形式，每次搬道岔時，人工把彎軌合上或搬離，這種方式費時費力，且不安全，在此處易造成車輛掉道，后改為在道岔兩端，通過壓繩輪把鋼絲繩壓到道岔下平面以下，以不影響道岔開合，使用一段時間后發(fā)現(xiàn)，由于此處壓繩輪受力過大，極易損壞。最后把道岔彎軌做成活動形式，使用風缸驅(qū)動，和道岔聯(lián)動，在彎軌下端做一活動捕繩、壓繩器，使用無極繩絞車直線通車時鋼絲繩正常運行，彎軌打開，曲線通車時，由于無極繩絞車不運行，通過抓繩捕繩器把鋼絲繩壓倒彎軌下放，避免壓傷鋼絲繩。

改造后，在幾個礦應用效果良好，使操作更方便、快捷，解決了軌道刮卡鋼絲繩問題，和車輛壓傷鋼絲繩問題。

2.5 無極繩絞車驅(qū)動輪制動改造

無極繩絞車在使用時，只有在電機對輪處有工作制動，在減速器一軸上有安全制動，但這兩種制動只能保證連續(xù)運輸車正常運行，和工作制動，一旦出現(xiàn)減速器斷軸或減速器與驅(qū)動滾筒的連軸器斷銷事故，將造車跑車事故，及其危險，后經(jīng)技術(shù)人員與廠家合作，研制了驅(qū)動輪制動閘。

驅(qū)動輪制動裝置采用單獨的液壓系統(tǒng)，通過液壓缸推動閘快實現(xiàn)制動，具備工作、停車及緊急三套制動系統(tǒng)，當傳動環(huán)節(jié)發(fā)生故障可對驅(qū)動滾筒實施有效緊急制動。

①制動采用失效安全型，既能手動又能自動施閘（超速15%時）；②制動力達到額定牽引力的1.5-2倍；③操作臺集中控制（PLC）。

制動閘安裝后，解決了減速器斷軸或減速器與驅(qū)動滾筒的連軸器斷銷安全問題，提高了連續(xù)運輸車的安全性。

3 結(jié)語

無極繩絞車運行安全可靠，操作和維修都比較方便，經(jīng)濟和社會效益明顯。基本上可取代調(diào)度絞車接力運輸。通過技術(shù)人員的不斷改進，使無極繩絞車在鐵法能源公司得到了大量的推廣使用。為公司輔助運輸做出了貢獻，發(fā)展前景廣闊。

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